Najnowsze badania opublikowane w "Physical Review Research" przedstawiają innowacyjną teorię, która sugeruje, że to fale grawitacyjne, a nie hipotetyczne cząstki zwane inflatonami, są główną siłą napędową ekspansji Wszechświata i dystrybucji materii. Ta przełomowa koncepcja, opracowana przez zespół fizyków pod kierownictwem Raúla Jiméneza z Uniwersytetu w Barcelonie, stanowi znaczącą zmianę w naszym rozumieniu najwcześniejszych momentów po Wielkim Wybuchu.
Tradycyjne modele kosmologiczne opierały się na istnieniu inflatonów, hipotetycznych cząstek odpowiedzialnych za gwałtowną ekspansję Wszechświata tuż po jego powstaniu. Jednak brak bezpośrednich dowodów na istnienie inflatonów rodził pytania o trafność tych modeli. Nowa teoria proponuje alternatywne wyjaśnienie, wskazując na fale grawitacyjne – będące zniekształceniami czasoprzestrzeni generowanymi przez masywne obiekty, takie jak czarne dziury czy gwiazdy neutronowe – jako kluczowy czynnik. Fale te, będące naturalnymi fluktuacjami czasoprzestrzeni, mogą same w sobie tworzyć fluktuacje gęstości w pierwotnej plazmie. Te fluktuacje z kolei są odpowiedzialne za formowanie się pierwszych gwiazd, galaktyk i czarnych dziur, napędzając tym samym ekspansję Wszechświata. Ta nowa perspektywa, która nie wymaga spekulatywnych elementów, opiera się na dobrze ugruntowanym stanie kosmicznym znanym jako przestrzeń de Sitter, zgodnym z obecnymi obserwacjami ciemnej energii. Fale grawitacyjne, generowane przez perturbacje tensorowe w czasoprzestrzeni, mogą tworzyć różnice w gęstości pierwotnej plazmy, co prowadzi do powstawania struktur kosmicznych. Jest to eleganckie rozwiązanie, które eliminuje potrzebę istnienia hipotetycznych cząstek do wyjaśnienia wczesnej ewolucji Wszechświata.
Odkrycie to otwiera nowe możliwości dla astronomii fal grawitacyjnych. Fale te, w przeciwieństwie do promieniowania elektromagnetycznego, nie są zakłócane przez materię, co pozwala na głębsze badanie przeszłości kosmosu. Obserwacje fal grawitacyjnych, takie jak te z LIGO i Virgo, już potwierdziły ich zdolność do przenoszenia informacji o kosmicznych zdarzeniach i wpływania na rozszerzanie się czasoprzestrzeni. W przyszłości, dzięki coraz bardziej zaawansowanym detektorom, fale grawitacyjne mogą stać się potężnym narzędziem do pomiaru ekspansji kosmosu, precyzyjnego określania stałej Hubble'a i badania natury ciemnej energii. Chociaż teoria ta stanowi obiecujące wyjaśnienie bez potrzeby wprowadzania spekulatywnych cząstek, wymaga dalszych weryfikacji i potwierdzenia eksperymentalnego. Przyszłe obserwacje i eksperymenty będą kluczowe dla potwierdzenia lub obalenia tej przełomowej hipotezy, co pozwoli na poszerzenie naszego zrozumienia pochodzenia i ewolucji kosmosu.